Deformacje cylindrów z lessu otoczonego żwirem pod wpływem cyklicznego zamarzania i rozmarzania. Eksperymenty nad pochodzeniem krioturbacji

Abstrakt

Artykuł w języku francuskim.

TYTUŁ ORYGINALNY: Déformations de cylindres de limon entourés de graviers sous l'action d'alternances gel/dégel. Expériences sur l'origine des cryoturbations

Cylindry złożone z warstw barwionego i niebarwionego lessu, otoczone żwirem, zostały umieszczone w drewnianych pojemnikach i poddane cyklom powolnego zamarzania i szybkiego rozmrażania w komorze chłodniczej. Gdy temperatura była powyżej 0°C, żwir był wypełniany wodą. Woda ta była usuwana przed rozpoczęciem procesu zamarzania.

Przeprowadzono dwa rodzaje eksperymentów, w wyniku których nastąpiły znaczne deformacje cylindrów.

W pierwszym z nich woda została usunięta na kilka godzin przed zamarzaniem, a drobne ziarna żwiru pozostały niezespolone w momencie zamrożenia pojemnika. Główną deformacją było wypiętrzenie barwionych warstw w miejscach ich kontaktu ze żwirem (rys. 3). Ruch ten prawdopodobnie wynikał z przywierania tego materiału do żwiru w chwili rozmrażania.

Wypiętrzenie barwionych warstw w glebach poligonalnych w Chambeyron (rys. 1) prawdopodobnie wynika z tego samego mechanizmu: osiadania drobnych osadów uprzednio wypiętrzonych przez mróz.

W drugim eksperymencie woda została usunięta tuż przed zamarzaniem. Pozostawiono jednak wystarczającą jej ilość, by lód zespolił drobne ziarna żwiru. W tym przypadku nie tylko barwione warstwy ulegały deformacjom w miejscach kontaktu ze żwirem, ale jednocześnie średnica cylindra na powierzchni stopniowo się zmniejszała, podczas gdy środek cylindra zapadał się (rys. 4). Ruchy te wynikały z faktu, że żwir i less były spojone lodem w momencie, gdy dochodziło do rozszerzania się cylindra.

Eksperyment ten pokazuje, że: (1) znaczne deformacje mogą być stopniowo wywoływane podczas zamarzania, bez potrzeby upłynnienia materiału; (2) drobny materiał ma tendencję do przemieszczania się w kierunku postępowania frontu zamarzania.